DE4030892C2 - Spuleinrichtung an einer Textilmaschine - Google Patents
Spuleinrichtung an einer TextilmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Spuleinrichtung an einer
Textilmaschine, beispielsweise an einer automatischen
Spulmaschine, Spinnmaschine, Zettelmaschine oder sonstigen
Fäden erzeugenden oder Fäden auf-, ab- oder umspulenden
Maschine, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Durch die deutschen Offenlegungsschriften DE 38 11 294 A1,
DE 37 33 597 A1 und durch die europäische Patentanmeldung EP
0 237 892 A1 ist es bekannt, beim Umspulen von Spinnkopsen zu
Kreuzspulen die Spulgeschwindigkeit entweder nach der
gemessenen Fadenspannung zu steuern oder mit abnehmendem
Garninhalt des Spinnkopses zu reduzieren.
Im Zusammenhang mit Textilmaschinen sind des weiteren
Wärmesensoren grundsätzlich bekannt.
In der, DE-AS 19 39 364 ist beispielsweise eine
Ringspinnmaschine mit einer zugehörigen Reinigungseinrichtung
beschrieben. Die Reinigungseinrichtung weist einen Infrarot-
Detektor auf und ist auf Schienen verfahrbar gelagert, die
oberhalb des Spulengatters der Ringspinnmaschine angeordnet
sind.
Mit dem Infrarot-Detektor werden sukzessiv die zahlreichen
Spinnringe der Spinnmaschine, auf denen jeweils ein Ringläufer
rotiert, abgetastet. Da die auf den Spinnringen umlaufenden,
durch den laufenden Faden rotierten Ringläufer Reibungswärme
erzeugen, kann jeder Fadenbruch aufgrund der dann fehlenden
Reibungswärme erfaßt werden.
Das heißt, durch den bekannten Infrarot-Detektor läßt sich
ermitteln, ob eine Spinnstelle der Ringspinnmaschine läuft
oder ob ein Fadenbruch aufgetreten ist.
Durch die CH-PS 521 916 ist außerdem ein elektrischer
"Wächter" bekannt, mit dessen Hilfe die Bewegung eines Fadens
erfaßt werden kann.
Dieser "Wächter" weist einen NTC-Widerstand auf und ist als
Temperaturfühler ausgebildet. Die Betriebstemperatur des
Fühlers entspricht dabei jeweils der Umgebungstemperatur.
Im Abstand zu diesem Temperaturfühler ist ein laufender Faden
vorbeigeführt, der dabei Luftbewegungen verursacht.
Diese Luftbewegungen führen zu einem Absinken der
Umgebungstemperatur und damit zu einer Kühlung des
Temperaturfühlers. Die Kühlung des Temperaturfühlers erzeugt
eine Spannungsänderung im NTC-Widerstand, was als Signal
"Faden vorhanden" gedeutet wird.
Mit den bekannten Verfahren und Einrichtungen gelingt es
allerdings nicht, den Wirkungsgrad der Spuleinrichtung zu
optimieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Voraussetzungen
dafür zu schaffen, daß eine Spuleinrichtung hinsichtlich
möglichst hoher Spulgeschwindigkeit bei möglichst wenig
Fadenbrüchen mit optimalem Wirkungsgrad betrieben werden kann.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der
Wärmesensor so angeordnet ist, daß die durch die Druckkräfte,
den Reibwert und die Geschwindigkeit des laufenden Fadens
erzeugte Reibungswärme erfaßbar und über einen Signalumsetzer
in Steuersignale wandelbar ist, die zum Steuern der Spannung
des laufenden Fadens mittels einer Steuereinrichtung geeignet
sind.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es nicht
ausreicht, die Spuleinrichtung fadenspannungsabhängig zu
steuern oder gar nur die Spulgeschwindigkeit stufenweise mit
leerwerdender Ablaufspule herabzusetzen. Durch das sensorische
Erfassen der Reibungswärme des laufenden Fadens werden
Steuersignale gewonnen, die sich aus verschiedenen Parametern
herleiten. Je schneller der Faden läuft, je größer der
jeweilige Reibwert des Fadens, bezogen auf den Reibpartner,
ist und je größer die Druckkräfte sind, mit denen der Faden am
Reibpartner anliegt, um so größer ist die entwickelte
Reibungswärme.
Am einfachsten werden die Steuersignale dadurch gewonnen, daß
die gemessene Temperatur angezeigt und danach die
Spulgeschwindigkeit und/oder die Fadenspannung eingestellt
wird. Dies kann auch automatisch vorgenommen werden. Abrupte
Temperatursprünge signalisieren eine Störung beziehungsweise
einen Fadenbruch.
Da der Sensor in der Lage ist, auch die Umgebungstemperatur
oder von Störungen an mechanischen Teilen der Spuleinrichtung
herrührende anomale Temperaturerhöhungen zu erfassen, können
auch Abschalt- und Alarmeinrichtungen betätigt werden, falls
entsprechend gewählte Temperaturgrenzen überschritten worden
sind.
Die Erfindung bietet daher verschiedene Möglichkeiten, die
Spuleinrichtung hinsichtlich eines besseren Wirkungsgrads und
hinsichtlich einer größeren Betriebssicherheit mit Hilfe eines
oder mehrerer Wärmesensoren zu steuern. Derartige Sensoren
sind preiswert und betriebssicher.
Da die Erfassung der Reibungswärme je nach Art des Sensors und
seiner Anordnung mit mehr oder weniger großer Ansprechträgheit
behaftet ist, ist es ausgeschlossen, daß Signalsprünge und
damit unerwünschte Überreaktionen ausgelöst werden können,
falls nur kurzzeitige, unschädliche Wärmesprünge an der
Reibstelle auftreten.
Der Wärmesensor ist zum Erfassen der Reibungstemperatur
und/oder zum Erfassen der zeitlichen Änderung der
Reibungstemperatur beziehungsweise Reibungsenergie und/oder
des Wärmestromes eingerichtet.
Außerdem ist eine Steuereinrichtung zum Steuern des
Fadenlaufes vorgesehen, wobei der Wärmesensor über einen
Signalumsetzer mit der Steuereinrichtung verbunden ist und
wobei der Fadenlauf nach Maßgabe der Signale des Wärmesensors
gesteuert wird. Der Begriff Signalumsetzer umfaßt hierbei jede
Art des Umsetzens der Sensorsignale in Steuersignale für die
Steuereinrichtung. Mit dem Ansteigen der gemessenen Temperatur
kann beispielsweise die Fadenlaufgeschwindigkeit linear oder
nach einer vorgegebenen Kurve zurückgenommen und dadurch der
Spulbetrieb gesteuert werden. Sinkt daraufhin die gemessene
Temperatur wieder, kann die Fadenlaufgeschwindigkeit entweder
linear oder nach der gleichen oder einer anderen Kurve wieder
hochgefahren werden. Auch ein pendelndes Heraufsetzen und
Herabsetzen der Fadenlaufgeschwindigkeit
(Pilgerschrittverfahren) kann unter Umständen vorteilhaft
sein. Der Spulbetrieb beziehungsweise Fadenlauf kann aber auch
dadurch gesteuert werden, daß durch eine steuerbare
Fadenbremse unterschiedliche Bremskräfte auf den Faden
ausgeübt werden.
Vorteilhaft ist der Wärmesensor als ein
temperaturempfindlicher elektrischer Widerstand, insbesondere
Dünnschichtwiderstand, beziehungsweise als ein Filmthermometer
ausgebildet. Bei einem Dünnschichtwiderstand oder
Filmthermometer ist die Zeitkonstante beziehungsweise
Ansprechträgheit nur gering.
Der Wärmesensor weist in Weiterbildung der Erfindung eine aus
Platin oder Nickel bestehende Dünnschicht auf. Von einer aus
Platin bestehenden Dünnschicht ist bekannt, daß sich ihr
Widerstand im Temperaturbereich zwischen 0 und 100 Grad
Celsius linear mit der Temperatur ändert. Nickel kann als
Ersatz für das teure Platin dienen.
Vorteilhaft besitzt der Wärmesensor eine auf einen
elektrischen Isolator aufgedampfte Dünnschicht. Die
Dünnschicht kann auf ein warmfestes Keramikteil vorteilhaft
unter Vakuum aufgedampft und anschließend beispielsweise bei
800 Grad Celsius eingebrannt oder unter Wärmeeinwirkung
künstlich gealtert werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Wärmesensor als ein
besonderes Einzelteil an dem vom Faden mit Gleitreibung
berührten Bauteil der Spuleinrichtung angeordnet. Er kann
beispielsweise in eine Öffnung oder Aussparung des Bauteils
eingesetzt sein.
Die Dünnschicht kann aber alternativ direkt auf das mit Gleit
reibung vom Faden berührte Bauteil aufgebracht sein.
Die Dünnschicht ist vorteilhaft mit einer mechanisch wider
standsfähigen Schutzschicht beschichtet, die beispielsweise
aus Aluminiumoxid besteht. Die Dünnschicht kann aber auch ohne
Schutzschicht beziehungsweise ohne Verschleißschutz bleiben,
wenn sichergestellt ist, daß der Faden nicht über die
Dünnschicht läuft.
In Weiterbildung der Erfindung besitzt der den Wärmesensor
tragende elektrische Isolator eine metallisierte Fläche, die
am Meßort mit einem metallenen Kühlelement in Kontakt bebracht
wird. Das Kühlelement kann beispielsweise aus einer
Kupferplatte oder aus Teilen des Maschinenrahmens bestehen.
Durch diese Maßnahmen ist das rasche Abkühlen des Wärmesensors
nach Aufhören der Fadenbewegung gewährleistet. Dadurch wird
beispielsweise ein Fadenbruch rascher erkannt.
Der Wärmesensor ist in Weiterbildung der Erfindung an einem
Fadenleitelement angeordnet, das sich zwischen einer
Fadenlieferspule und einem im Fadenlauf angeordneten
Fadenspanner befindet. Er würde in diesem Fall unverzögert auf
Temperaturerhöhungen reagieren, die sich stromauf des
Fadenspanners aus dem Ablaufverhalten des Fadens von der
Fadenlieferspule ergeben.
Alternativ ist der Wärmesensor an einem Fadenleitelement
angeordnet, das sich im Fadenchangierdreieck oder am Fußpunkt
eines Fadenchangierdreiecks befindet. Dort sind besonders
diejenigen Temperaturerhöhungen meßbar, die sich aus dem
Auflaufverhalten des Fadens auf eine Kreuzspule ergeben, der
der Faden changierend zugeführt wird.
In Weiterbildung der Erfindung ist daher vorgesehen, daß die
Steuereinrichtung einen steuerbaren Antriebsmotor für die
Fadenaufnahmespule und/oder eine im Fadenlauf angeordnete
steuerbare Fadenbremse besitzt.
Der Signalumsetzer besitzt in Weiterbildung der Erfindung eine
Vorrangschaltung zum bevorzugten Steuern der Fadenbremse mit
steigender Wärmeentwicklung in Richtung auf eine Verminderung
der Bremswirkung. Erst bei nachlassender oder aufhörender
Bremswirkung veranlaßt der Signalumsetzer das Steuern des
Antriebsmotors der Fadenaufnahmespule in Richtung auf eine
Verminderung der Drehzahl.
Mit steigender Temperatur an der Meßstelle wird durch
Zurückfahren der Fadenbremse zunächst die Fadenspannung und damit
der Auflagedruck des Fadens auf den Reibpartner vermindert. Dies
hat Vorrang, weil die Spulgeschwindigkeit in diesem Fall
möglichst lange Zeit möglichst hoch bleiben kann. Erst wenn
andere Steuerungsmöglichkeiten erschöpft sind, wird die
Fadenlaufgeschwindigkeit heruntergefahren.
In Weiterbildung der Erfindung weist der Signalumsetzer eine
elektronische Verstärkerschaltung und/oder eine
Meßbrückenschaltung auf. Vorteilhaft ist außer mindestens einem
Wärmesensor ein Temperaturkompensationssensor in die Schaltung
des Signalumsetzers beziehungsweise in seine Meßbrückenschaltung
einbezogen. Als Temperaturkompensationssensor kann grundsätzlich
ein gleichartiger Sensor wie der Wärmesensor selbst verwendet
werden. Der Kompensationssensor wird vorteilhaft außerhalb des
direkten Einflußbereichs der durch den laufenden Faden erzeugten
Reibungswärme angeordnet. Mit seiner Hilfe wird der Einfluß der
Umgebungstemperatur auf das Meßergebnis auf an und für sich
bekannte Art und Weise kompensiert.
Ein an der Textilmaschine oder anderen Spuleinrichtung
vorhandener Rechner wird vorteilhaft in den Signalumsetzer
einbezogen, oder er wird mit Teilaufgaben des Signalumsetzers
betraut. Der Rechner kann beispielsweise durch den Signalumsetzer
digitalisierte Temperatursignale weiterverarbeiten und er kann
ein geeignetes Steuerprogramm zum Steuern der Spuleinrichtung
nach den Temperatursignalen aufweisen. Schließlich kann der
Rechner auch die Steuereinrichtungen ansteuern, durch welche auf
den Spulbetrieb Einfluß genommen werden soll.
Der Signalumsetzer besitzt in Weiterbildung der Erfindung eine
Temperaturoffsetschaltung mit der Möglichkeit zur Vorgabe eines
neuen Temperaturnullpunktes bei Start des Spulvorgangs nach
Fadenbruch oder nach dem Leerlaufen einer Fadenlieferspule.
In Weiterbildung der Erfindung besitzt der Signalumsetzer einen
Spannungs-/Frequenzwandler, der die Temperatursignale in
Frequenzsignale umsetzt, die vorzugsweise im Frequenzbereich von
25 bis 35 Hertz liegen, bezogen auf den Temperaturnullpunkt.
Temperaturerhöhungen machen sich beispielsweise durch
Frequenzerhöhungen bemerkbar, die vorteilhaft im Bereich von
delta f = Null bis 20 Hertz liegen.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß zumindest
wesentliche Schaltungselemente des Signalumsetzers
- gegebenenfalls gemeinsam mit dem Wärmesensor - ein gemeinsames
Gehäuse oder eine gemeinsame Einbettung aufweisen, die am Meßort
in der Nähe des Fadenlaufpunktes angeordnet wird. Die Einbettung
besteht vorteilhaft aus einem gut wärmeleitenden, jedoch
elektrisch nichtleitenden Werkstoff, beispielsweise aus
keramischen Material.
Der Vorteil einer solchen Anordnung liegt darin, daß mögliche
Störeinflüsse über Sensorzuleitungen verringert werden. Die
elektronische Verstärkerschaltung kann beispielsweise in
Hybridtechnick auf eine Trägerplatte dieser kompakten Einheit
aufgebracht werden. Die Einbettung beziehungsweise das Gehäuse
kann gleichzeitig als ein Fadenleitelement ausgebildet sein, das
an der Spuleinrichtung an geeigneter Stelle beispielsweise durch
Festklemmen angebracht wird. Hierdurch kann die
Störungssicherheit der Meßeinrichtung wesentlich erhöht werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist ein zweiter Wärmesensor, der
mit dem ersten Wärmesensor in direkter oder indirekter
elektrischer Wirkverbindung steht, so angeordnet, daß er die
Umgebungstemperatur oder deren zeitliche Änderung feststellt und
daß im Signalumsetzer oder einem nachgeschalteten Rechner aus den
Meßdaten der beiden Sensoren der vom ersten zum zweiten Sensor
fließende Wärmestrom ermittelt und zu Steuersignalen für den
Betrieb der Textilmaschine oder deren Spuleinrichtung umgesetzt
wird.
Die Wärmestromdichte ist definiert als diejenige Wärmeenergie,
die pro Zeiteinheit und Flächeneinheit vom ersten Sensor zum
zweiten Sensor übergeht. Zum Ermitteln der Wärmestromdichte ist
es vorteilhaft, wenn in Weiterbildung der Erfindung der zweite
Wärmesensor auf der der Wärmequelle abgekehrten Seite des ersten
Wärmesensors in dessen Nähe angeordnet ist. Beide Wärmesensoren
können vorteilhaft auf der gleichen Halteplatte oder auf dem
gleichen, vom laufenden Faden mit Gleitreibung berührten Bauteil
angebracht oder dort unmittelbar aufgebracht sein.
Die Sensoren können beispielsweise auf dünne selbstklebende
Folien aufgedampft sein, die übereinanderliegend oder
nebeneinanderliegend auf ihren Träger aufgebracht werden.
Mindestens einer der Wärmesensoren kann vorteilhaft auf einem
elektrisch nichtleitenden zusätzlichen Träger aufgebracht sein
und der oder die zusätzlichen Träger können ihrerseits zusammen
mit dem oder den Wärmesensoren auf, an oder in dem vom Faden
berührten Bauteil angebracht sein.
Es empfiehlt sich, den Meßfilm des Wärmesensors so dünn wie
möglich zu machen und ihn so nahe wie möglich an den Faden zu
bringen. Die als Träger der Sensoren und als Fadenleitelement
dienenden keramischen Stoffe sollten eine möglichst gute
Wärmeleitfähigkeit haben. Außer Aluminiumoxid sind auch andere
keramische Stoffe mit besserer Wärmeleitfähigkeit verwendbar, wie
beispielsweise Titanoxid oder Berylliumoxid. Allerdings sind
derartige Stoffe wesentlich teurer als Aluminiumoxid.
Zur Raumtemperaturkompensation genügt es, das
Temperaturdifferenzsignal zweier Sensoren zu erfassen. Liegen
beide Sensoren dicht beieinander, so wird man stark unabhängig
von der Umgebungstemperatur. Die Temperaturdifferenzsignale sind
leicht auswertbar, insbesondere auch hinsichtlich des Erfassens
des zeitlich veränderlichen Wärmestroms. Zur Verbesserung der
Messung ist es vorteilhaft, wenn auf der der Wärmequelle
abgekehrten Seite des Wärmesensors oder der
Wärmesensorenanordnung eine Wärmesenke angeordnet ist, wie es
eine Weiterbildung der Erfindung vorsieht. Die Wärmesenke kann
beispielsweise aus einem Metallplättchen oder aus
Konstruktionsteilen der Spuleinrichtung bestehen.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Signalumsetzer oder ein
nachgeschalteter Rechner so eingerichtet und/oder so
programmiert, daß er den zeitlichen Signalverlauf der
Reibungstemperatur oder der Temperaturdifferenz zwischen zwei
Wärmesensoren und/oder der ermittelten Reibungsenergie und/oder
der ermittelten Temperaturdifferenz und/oder des ermittelten
Wärmestromes glättet, die erste Ableitung des Signalverlaufes
bildet und daraus Steuersignale für den Betrieb der
Textilmaschine oder ihrer Spuleinrichtung gewinnt. Dabei kann
vorgesehen sein, die Signale und/oder ihre Verarbeitung solange
auszublenden, bis der Faden nach Beginn eines Spulvorgangs mit
konstanter Geschwindigkeit läuft. Die Signale hierzu können durch
anderweitige Überwachung der Spulgeschwindigkeit gewonnen werden.
Hierzu kann beispielsweise die Spulendrehzahl überwacht werden.
Eine derartige Drehzahlüberwachung ist unter Umständen durch
einen an der Textilmaschine schon vorhandenen Rechner ohnehin
vorgesehen, so daß dessen Signale für das Ausblenden mit
verwendet werden könnten.
Der Übergang vom beschleunigten Hochlauf zum Fadenlauf mit
konstanter Geschwindigkeit kann aber auch durch den Verlauf der
Reibungstemperatur oder der Differenztemperatur beziehungsweise
deren erste Ableitung oder Richtungsänderung erfaßt werden mit
dem Ziel, den Geschwindigkeitshochlaufzeitraum auszublenden.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Signalumsetzer oder ein
nachgeschalteter Rechner so eingerichtet und/oder programmiert,
daß ein plötzliches Abfallen des Temperatursignals oder des
Temperaturdifferenzsignals während eines vorwählbaren
Zeitintervalls als Fadenbruchsignal gewertet und als solches an
eine Steuereinrichtung, eine Meldeeinrichtung oder einen Rechner
der Textilmaschine weitergeleitet wird. Der Betrag des Signals
und/oder der ersten Ableitung des zeitlichen Signalverlaufs kann
in Weiterbildung der Erfindung ein vorwählbares Maß für die
Einflußnahme auf eine Steuereinrichtung oder eine
Regeleinrichtung für den Antriebsmotor einer Fadenaufnahmespule
und/oder auf eine Steuereinrichtung oder Regeleinrichtung einer
im Fadenlauf angeordneten Fadenbremse sein. Der Signalumsetzer
oder der nachgeschaltete Rechner ist in diesem Fall für eine
derartige Einflußnahme eingerichtet und/oder programmiert.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß an der
Textilmaschine der oder die Wärmesensoren und der Signalumsetzer
an jeder Spuleinrichtung beziehungsweise deren Aufspulstelle,
Abspulstelle, Fadenleitstelle angeordnet sind, und daß die
Signalumsetzer an einen zentralen Rechner angeschlossen sind, der
wiederum zumindest mit ausgewählten Steuer- oder
Regeleinrichtungen für die einzelnen Arbeitsstellen
beziehungsweise Spuleinrichtungen verbunden ist.
In Weiterbildung der Erfindung wird der Wärmesensor und sein
Signalumsetzer wahlweise als Fadenbruchdetektor, zur
Fadenspannungssteuerung, zur Fadenspannungsregelung, zur
Garnartenerkennung, zur Trommelwickelüberwachung und/oder zur
Fadenanwesenheitskontrolle verwendet.
Eine Funktion als Fadenbruchdetektor kommt beispielsweise an
Spuleinrichtungen beziehungsweise Spulautomaten in Frage, die
sich in Spinnmaschinen, Spulmaschinen, Schär- und
Zetteleinrichtungen, Zwirnmaschinen, Texturiermaschinen oder
dergleichen oder an Gattern befinden.
Eine Fadenspannungssteuerung und eine Fadenspannungsregelung
kommt vorzugsweise bei Spulautomaten im engeren Sinn zur
Anwendung, wo mit höchstmöglichen Spulgeschwindigkeiten
gearbeitet wird.
Da sich mit veränderlichem Reibwert auch die Entwicklung der
Reibungswärme ändert, kann durch die Temperaturüberwachung
festgestellt werden, ob das richtige Garn verarbeitet wird, oder
ob, was in seltenen Fällen vorkommt und dann unübersehbare Folgen
hat, eine mit falschem Garn bestückte Fadenlieferspule vorgelegt
wurde.
Ein Trommelwickel entsteht dadurch, daß der Faden im
Changierdreieck nicht mehr changiert und infolgedessen über die
Mitte der Wickeltrommel aufläuft. Zur Trommelwickelüberwachung
kann ein Sensor in der Winkelhalbierenden des Changierdreiecks
angeordnet werden. Dieser Sensor wird normalerweise durch den
hin- und hergehenden Faden nur zeitweise beaufschlagt. Erhält er
ein Dauersignal, so ist dies ein Anzeichen für das Entstehen
eines Trommelwickels. Die Spuleinrichtung kann daraufhin
abgeschaltet und die Störung gemeldet werden. Zur
Trommelwickelüberwachung können auch zwei Sensoren verwendet
werden, die außen am Changierdreieck anzuordnen sind. Auch sie
werden abwechselnd beaufschlagt, wenn alles in Ordnung ist.
Die Fadenanwesenheit wird dadurch kontrolliert, daß bei laufendem
Faden festgestellt wird, ob der Faden Wärme entwickelt. Ist dies
nicht mehr der Fall, liegt Fadenstillstand oder Fadenabwesenheit
vor.
Die Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Anhand
dieser Ausführungsbeispiele wird die Erfindung noch näher
beschrieben und erläutert.
Fig. 1 zeigt eine von vielen Spuleinrichtungen eines
Spulautomaten.
Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen unterschiedliche Wäremesensoren.
Die Fig. 5 und 6 zeigen Schaltungsbeispiele von
Signalumsetzern.
Die Fig. 7 bis 10 zeigen in Vorderansicht und Draufsicht
unterschiedliche Sensoranordnungen.
Fig. 11 zeigt die Anordnung eines den Signalumsetzer enthaltenden
Gehäuses in der Nähe eines Fadenlaufpunktes in einer
Ansicht von oben.
Fig. 12 zeigt die in Fig. 11 dargestellte Anordnung in einer
Seitenansicht.
Fig. 13 zeigt das Meßprotokoll einer Spulreise als Diagramm.
Fig. 14 zeigt in Draufsicht und Seitenansicht eine spezielle
Sensoranordnung.
Fig. 15 zeigt eine Anordnungsübersicht.
Nach Fig. 1 trägt der Spulenrahmen 2 einer Spuleinrichtung 1 die
folgenden, in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung
bedeutsamen Teile:
Auf eine Ablaufeinrichtung 3 ist eine Fadenlieferspule 4
aufgesteckt, von der der Faden 5 abläuft. Auf dem Weg zur
Fadenaufnahmespule 6 durchläuft der Faden 5 zunächst einen
Ballonbrecher 7, dann ein Fadenleitelement 8 und darauf eine
steuerbare Fadenbremse 9. Die Fadenbremse 9 besitzt zwei
Bremsteller 10 und 11, sowie zwei Fadenführungen 12 und 13. Der
Faden 5 durchläuft die Fadenführung 12, geht dann zwischen den
Bremstellern 10 und 11 hindurch und durchläuft danach die
Fadenführung 13. Der Bremsteller 11 ist mit einer
Bremskraftsteuereinrichtung 14 verbunden, mit deren Hilfe der
Bremsteller 11 mit einer durch eine Rändelschraube 15
voreinstellbaren und/oder mit einer durch einen Signalumsetzer 16
steuerbaren Kraft gegen den Bremsteller 10 und den
dazwischenliegenden Faden 5 angelegt werden kann.
Stromauf der Fadenbremse 9 durchläuft der Faden 5 einen
elektronischen Reiniger 17, eine Schneid- und Klemmeinrichtung 18
und eine Paraffiniereinrichtung 19.
Die Paraffiniereinrichtung 19 ist so eingerichtet, daß sie eine
Paraffinrolle 20 langsam dreht, und daß der Faden 5 die
Stirnseite der Paraffinrolle 20 tangiert.
Oberhalb der Paraffiniereinrichtung 19 durchläuft der Faden 5 ein
weiteres Fadenleitelement 21, das den Fußpunkt eines
Fadenchangierdreiecks bildet. Das Fadenchangierdreieck ist durch
gestrichelte Linien 22 und 23 angedeutet.
Von dem Fadenleitelement 21 aus läuft der Faden 5 an einer
Fadenfangdüse 24 vorbei einer Fadenführungstrommel 25 zu. Die
Fadenführungstrommel 25 ist zwecks changierender Fadenverlegung
mit einer Kehrgewindenut 26 versehen. Sie wird durch einen
steuerbaren Antriebsmotor 27 angetrieben.
Die Hülse 28 der als Kreuzspule ausgebildeten Fadenaufnahmespule
6 ist in einen schwenkbaren Spulenrahmen 29, 29' rotierbar
eingespannt. Die Fadenaufnahmespule 6 liegt an der
Fadenführungstrommel 25 an. Sie wird durch Friktion direkt durch
die Fadenführungstrommel 25 und indirekt durch den Antriebsmotor
27 angetrieben.
Das Fadenleitelement 8 ist in anderem Maßstab in einer Ansicht
von oben in Fig. 2 dargestellt.
Das Fadenleitelement 8 besteht aus keramischem Material, das zur
Fadenführung einen V-förmigen Schlitz 30 aufweist. Der Faden 5
läuft über den Grund des Schlitzes.
Auf der Oberseite ist das Fadenleitelement 8 in der Nähe des
Schlitzes 30 mit einem Wärmesensor 31 versehen. Der Wärmesensor
31 besteht aus einem temperaturempfindlichen elektrischen
Dünnschichtwiderstand, dessen Anschlußleitungen mit 34 und 35
bezeichnet sind. Die Dünnschicht ist nur einige Angström dick und
besteht aus Platin. Sie wurde durch Aufdampfen im Vakuum auf das
hier als Träger dienende keramische Fadenleitelement 8
aufgebracht und anschließend bei circa 800 Grad Celsius durch
Einbrennen mit dem Träger verbunden.
Das Fadenleitelement 21 ist in anderem Maßstab in einer Ansicht
von oben in Fig. 4 dargestellt. Es besteht ebenfalls aus
keramischem Material und weist einen V-förmigen Schlitz 36 auf,
in dessen Grund der Faden 5 läuft. Auf die Oberfläche des
Fadenleitelements 21 ist in der Nähe des laufenden Fadens 5 als
Wärmesensor 32 ein temperaturempfindlicher elektrischer
Widerstand durch einen Keramikkleber aufgeklebt. Die
Anschlußleitungen des Wärmesensors 32 sind mit 37 und 38
bezeichnet.
Nach Fig. 1 ist der Wärmesensor 32 durch ein Kabel 39 mit dem
Signalumsetzer 16 verbunden. Der Signalumsetzer 16 ist durch
weitere Kabel 40, 41 mit zwei Steuereinrichtungen verbunden,
nämlich mit dem Antriebsmotor 27 und der
Bremskraftsteuereinrichtung 14 der Fadenbremse 9. Der
Signalumsetzer 16 besitzt eine Vorrangschaltung 42 zum
bevorzugten Steuern der Fadenbremse 9 mit steigender
Wärmeentwicklung am Fadenlaufpunkt des Fadenleitelements 21. Die
Fadenbremse 9 wird mit steigender Temperatur in Richtung auf eine
Verminderung der Bremswirkung durch ihre
Bremskraftsteuereinrichtung 14 verstellt. Erst bei nachlassender
oder aufhörender Bremswirkung der Fadenbremse 9 veranlaßt der
Signalumsetzer 16 das Steuern des Antriebsmotors 27 in Richtung
auf eine Verminderung der Drehzahl.
Dem Signalumsetzer 16 ist eine Temperaturgrenze vorgegeben, bei
deren Überschreiten er einen Störungsmelder 43 einschaltet und
über ein Kabel 44 die Schneid- und Klemmeinrichtung 18 betätigt.
Wenn demgemäß am Fadenleitelement 21 aus irgendeinem Grund die
Temperatur zu hoch wird, schaltet der Signalumsetzer 16
automatisch den Spulenantrieb aus und veranlaßt das Trennen des
Fadens und das Festhalten des Unterfadens an der Schneid- und
Klemmeinrichtung 18.
Der Störungsmelder 43 könnte auch mit einer Feuerlöscheinrichtung
gekoppelt sein, die im Fall einer außerordentlichen
Temperaturgrenzüberschreitung automatisch tätig werden könnte.
Fig. 1 zeigt auch eine Alternative der Erfindung:
Statt des einen Signalumsetzers 16 könnten beispielsweise zwei
Signalumsetzer 45 und 46 vorhanden sein. Der Signalumsetzer 45
wäre durch Kabel 47, 48 mit dem Wärmesensor 31 und der
Bremskraftsteuereinrichtung 14, der Signalumsetzer 46 durch Kabel
49, 50 mit dem Wärmesensor 32 und dem Motor 27 zu verbinden.
Die beiden Signalumsetzer 45 und 46 könnten autonom arbeiten. Der
Signalumsetzer 45 könnte die Fadenbremse 9, der Signalumsetzer 46
autonom den Spulenantrieb steuern.
Eine Alternativausbildung zeigt Fig. 3 im Längsschnitt. Ein aus
keramischem Material bestehendes Fadenleitelement 51 für den
Faden 5 besitzt auf der dem Faden 5 abgewandten Seite eine
Bohrung 52, die so tief ist, daß an der vom Faden berührten
Stelle nur noch wenig Material zwischen einem in die Bohrung 52
eingelegten Wärmesensor 33 und dem laufenden Faden 5 vorhanden
ist. Die Wärmeübertragung auf den Wärmesensor 33 erfolgt durch
die nur noch dünne Schicht aus keramischen Material hindurch.
Auch der Wärmesensor 33 könnte aus Platin bestehen. Seine
Anschlußleitungen sind mit 53 und 54 bezeichnet.
Bei der für einen Signalumsetzer geeigneten Schaltung nach Fig. 5
ist an einem Potentiometer P1 die Spannung an der Basis des
Transistors Tr auf beispielsweise ein Volt eingestellt. Der
Transistor ist hierdurch leitend und es fließt ein Strom von der
Klemme plus 15 V über einen Widerstand, den Emitter und den
Kollektor des Transistors und den Wärmesensor S zur Masse. Der
Wärmesensor D arbeitet im Widerstandsbereich von 30 bis 100 Ohm.
An den Kollektor des Transistors Tr ist der
Operationsverstärker IC1 angeschlossen.
Die an seinem Ausgang A1 auftretende elektrische Spannung ist
unter anderem abhängig vom jeweiligen Widerstand des Wärmesensors
S und dessen Widerstand ist wiederum von der jeweils gemessenen
Temperatur abhängig. Der Verstärkungsfaktor des IC1 kann an einem
Potentiometer P3 auf beispielsweise 100 eingestellt werden. Wenn
mit einem Potentiometer P2 eine Nullpunkt-Einstellung am nicht
invertierten Eingang des IC1 erfolgt, tritt bei A1 eine
Differenzspannung auf, die der durch den laufenden Faden
verursachten Erwärmung des Wärmesensors S folgt. Diese
Spannungsdifferenz genügt als geeignetes Meßsignal. Sie kann
jedoch, wie nachfolgend noch erläutert, mit einer bekannten
Schaltung in ein geeignetes Frequenzsignal umgewandelt werden.
Der Filterkondensator C1 ist so bemessen, daß er alle über 20
Hertz liegenden Frequenzen, also sämtliche Störfrequenzen
ausfiltert. Seine Kapazität beträgt beispielsweise 10 Mikrofarad.
Bei der ebenfalls für einen Signalumsetzer geeigneten Schaltung
nach Fig. 6 ist der Wärmesensor S1 mit seinen Anschlüssen A und B
gemeinsam mit einem Temperaturkompensationssensor S2 mit dessen
Anschlüssen B und C in eine Meßbrückenschaltung Br eingefügt. Die
Brückenspannung wird bei B und an einem Potentiometer P4
abgegriffen und über Widerstände von beispielsweise 10 Kiloohm
einem Operationsverstärker IC2 zugeleitet. Dessen Ausgang führt
zu einem weiteren IC3, auf dessen Innenschaltung hier nicht näher
eingegangen wird und das beispielsweise als Spannungs/
Frequenzwandler geschaltet sein kann. An seinem Ausgang A2 tritt
bei geeignetem Nullabgleich eine Differenzfrequenz auf,
die im normalen Spulbetrieb zwischen 0 Hertz und maximal 20 Hertz
liegt. Als IC2 kann beispielsweise der lineare integrierte
Schaltkreis OP07 als IC3 der integrierte lineare Schaltkreis
LM331 Verwendung finden. An den
Ausgang A2 der Schaltung nach Fig.
6 kann beispielsweise ein in der Vorrangschaltung 42 nach Fig. 1
enthaltenes frequenzempfindliches Relais angelegt sein, das
beispielsweise bei Erreichen einer Differenzfrequenz von 8 bis 10
Hertz entweder das Steuern der Fadenbremse 9 oder das Steuern
des Antriebsmotors 27 auf Konstanthalten dieser Frequenz
veranlaßt. Hierdurch wird dann wiederum die Wärmeentwicklung des
laufenden Fadens begrenzt beziehungsweise seine Spannung oder
Laufgeschwindigkeit entsprechend herabgesetzt.
In den Fig. 7, 8 und 9 sind Fadenleitelemente 55, 56, 57
dargestellt, die sich insbesondere für den Einsatz im
Changierdreieck eignen. Der in Pfeilrichtung laufende Faden 5
changiert quer zur Pfeilrichtung und ist dabei in ständigem
Kontakt mit dem Fadenleitelement.
Bei der Ausbildung nach Fig. 7 ist der Wärmesensor 60 parallel
zur Fadenlaufrichtung in die Oberfläche des schalenförmig
ausgebildeten Fadenleitelements 55 eingelassen. Bei jedem
Changieren des Fadens 5 wird der Wärmesensor zweimal vom
laufenden Faden überstrichen. Jedesmal entsteht dabei ein
Wärmesignal. Wenn das Wärmesignal ausbleibt, changiert der Faden
nicht mehr, so daß der Wärmesensor 60 ein Störungssignal
veranlassen kann. Entweder steht der Faden still, oder er ist
nicht mehr vorhanden oder es bildet sich auf der
Fadenführungstrommel 25 (Fig. 1) ein Trommelwickel aus.
Bei der Ausbildung nach Fig. 8 ist der Wärmesensor 61 quer zur
Fadenlaufrichtung auf dem Fadenleitelement 56 so angebracht, daß
er vom laufenden Faden nicht berührt wird.
Die Ausbildung nach Fig. 9 unterscheidet sich von der Ausbildung
nach Fig. 8 dadurch, daß der Wärmesensor 62 auf der Innenseite
des schalenförmigen Fadenleitelements 57 angeordnet ist.
Bei der Ausbildung nach Fig. 10 läuft der Faden 5 in
Pfeilrichtung in einer Kerbe 65 des Fadenleitelements 58. Das
Fadenleitelement 58 besteht aus einem elektrischen Isolator mit
guter Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise Sinterkeramik. An jeder
Seite der Kerbe 65 ist das Fadenleitelement 58 mit zwei
zueinander parallelen, metallisierten Flächen 67, 68
beziehungsweise 69, 70 versehen. Der Wärmesensor 63 ist parallel
zur Fadenlaufrichtung auf eine polierte ebene Fläche 71
aufgedampft, die sich auf der Rückseite des Fadenleitelements 58
befindet. Der Abstand des Wärmesensors 63 vom laufenden Faden 5
ist nur sehr gering. Das Aufdampfen eines Wärmesensors auf eine
polierte Fläche eines Isolators ist vorteilhaft hinsichtlich der
Konstanz und Reproduzierbarkeit des
Temperatur-/Widerstandsverhältnisses des Sensors.
Bei der Ausbildung nach den Fig. 11 und 12 besteht das
Fadenleitelement 59 aus einer ebenen Platte aus verschleißfester
Keramik, in dessen Kerbe 66 der Faden 5 in Pfeilrichtung läuft.
Wesentliche Schaltungselemente des Signalumsetzers 16,
beispielsweise die in Fig. 5 oder Fig. 6 dargestellten
Schaltungselemente, sind gemeinsam mit dem Wärmesensor 64 in eine
Einbettung 72 eingegossen, die aus einem gut wärmeleitenden,
jedoch elektrisch nicht leitenden Werkstoff besteht. Die
Einbettung 72 ist mit einem Keramikkleber so auf das
Fadenleitelement 59 aufgeklebt, daß sich der Wärmesensor 64 nahe
an der Fadenlauflinie befindet, wie es Fig. 11 zeigt.
Die erfindungsgemäßen Bauformen und Varianten liefern auch dann
noch auswertbare Reibungstemperatursignale, wenn die
Fadenumschlingung an einem Fadenleitelement nahezu 0 Grad
beträgt. Besonders vorteilhaft ist es, daß die Meßkurven ein nur
sehr wenig verrauschtes Signal zeigen, so daß auf eine aufwendige
Filterung bei der Signalauswertung verzichtet werden kann. Äußere
Störeinflüsse durch Schwingungen, Luftfeuchtigkeit oder
Luftströmungen machen sich praktisch nicht bemerkbar. Der
qualitative Verlauf der Reibungstemperatur, aufgetragen über der
Zeit und gemessen zwischen Sensor und laufendem Faden, ist sehr
ähnlich dem Fadenzugkraftverlauf, falls als Fadenlieferspule 4
ein Spinnkops verwendet wird.
Beim Hochlauf der Spuleinrichtung zeigt es sich, daß die
Reibungstemperatur proportional zur hochlaufenden
Spulgeschwindigkeit ist. Mit größer werdender Geschwindigkeit
wird auch mehr Reibungswärme an den Sensor abgegeben. Erst bei
konstanter Fadenlaufgeschwindigkeit stellt sich ein
Temperaturgleichgewicht zwischen induzierter Wärme und an die
Umgebung abgegebener Wärmeenergie ein. Vorteilhaft ist es, den
temperaturempfindlichen Widerstand so nahe wie möglich an den
Fadenlauf zu bringen und zugleich für einen guten Wärmeübergang
zwischen Widerstand und Substrat sowie zwischen Substrat und der
Umgebung zu sorgen.
Fig. 13 zeigt den Signalverlauf beim Umspulen einer
Fadenlieferspule 4 in Form eines Kopses auf eine
Fadenaufnahmespule 6 in Form einer Kreuzspule in einer
Spuleinrichtung 1 nach Fig. 1. Statt des Fadenleitelements 21
wurde ein Fadenleitelement nach Fig. 10 verwendet. Die
metallisierten Flächen 67 bis 70 des Fadenleitelements 58 wurden
in guten Wärmekontakt mit Metallteilen des Spulenrahmens
gebracht. Die Signalauswertung erfolgte mit einer Schaltung nach
Fig. 6. Umgespult wurde ein Garn der Feinheit Nm 50, das aus
einer Fasermischung von Diolen und Baumwolle bestand.
Aufgezeichnet wurde die am Ausgang A2 der Schaltung nach Fig. 6
ausgegebene Differenzfrequenz Delta f in Hertz, aufgetragen über
der Zeit t in Sekunden. Nach raschem Hochlauf steigt die
Differenzfrequenz langsam an. Nach etwa 140 Sekunden Laufzeit
ergab sich bis zu dem Zeitpunkt, in dem die Fadenlieferspule 4
ihren Fadenvorrat abgegeben hatte, ein steiler Anstieg der
Differenzfrequenz. Dies erklärt sich aus entsprechend
ansteigender Fadenspannung bei gleicher Spulgeschwindigkeit. Da
dieser Anstieg Gefahr für den Spulbetrieb signalisiert, sollte
der Signalumsetzer 16 mit seiner Einflußnahme auf den Spulbetrieb
einsetzen, wenn eine Differenzfrequenz von etwa 9 Hertz erreicht
ist. Von da an könnte beispielsweise eine Konstantregelung der
Differenzfrequenz entweder durch Rücknahme der Bremswirkung der
Fadenbremse 9 oder durch Zurückfahren des Antriebsmotors 27
vorgenommen werden, wodurch die Differenzfrequenz Delta f danach
etwa dem mit 73 bezeichneten Kurvenverlauf folgen würde.
Nach Ablauf der Fadenlieferspule 4 betrug die Zeitkonstante des
Signalabfalls auf 50% ca. 2,5 Sekunden. Der Abfall bis auf
Raumtemperatur dauerte etwa 7 Sekunden.
Bei Fadenbruch ergibt sich jeweils ein ähnlicher steiler
Signalabfall, der leicht zu erkennen ist.
Bei der Auswertung kann selbsttätig die erste Ableitung des
Frequenzsignals als Erkennungsmerkmal für den Anstieg
beziehungsweise den Beginn des Eingriffs in den Spulbetrieb
gebildet werden. Der etwa 25 Sekunden dauernde Hochlauf kann
dabei ausgeblendet werden.
Bei der Schaltung nach Fig. 5 wird die Nullpunkt-Einstellung des
IC1 am Potentiometer P2 vorgenommen. Diese Nullpunkt-Einstellung
könnte automatisiert werden mit dem Ziel, nach jedem Fadenbruch
und nach jedem Wechsel der Fadenlieferspule den Nullpunkt neu zu
justieren. Das könnte durch eine Offset-Schaltung per Software
eines angeschlossenen Rechners geschehen.
Bei der Schaltung nach Fig. 6 mißt der Sensor 52 beispielsweise
die in der Nähe des Sensors 51 herrschende Temperatur, so daß die
Brückenmeßschaltung eine nach Fadenbruch im Fadenleitelement noch
vorhandene Restwärme kompensieren kann. Ohne
Temperaturkompensation ergibt sich beim nächsten Spulvorgang
ein geringer Parallelversatz der Meßkurve.
Bei der Ausbildung nach Fig. 14 sind die beiden Wärmesensoren S1
und S2, die in der Schaltung nach Fig. 6 vorhanden sind, auf der
gleichen Halteplatte 74 angeordnet. Die Platte 74 führt auch den
laufenden Faden 5. Die Wärmesensoren S1 und S2 sitzen auf beiden
Seiten einer Folie 75. Auf der der Wärmequelle 76 abgekehrten
Seite der Wärmesensorenanordnung S1, 75, S2 ist eine Wärmesenke
77 angeordnet. Die Wärmesenke 77 besteht aus einer Kupferplatte,
die unter Einschluß der Wärmesensorenanordnung S1, 75, S2 mit der
vom laufenden Faden 5 an der Wärmequelle 76, das heißt im Grund
einer Kerbe 78 tangierten Halteplatte 74 verschraubt.
Bei der Anordnung nach Fig. 15 ist vorgesehen, einen
Signalumsetzer 16', der die Schaltung nach Fig. 6 enthalten soll,
gemeinsam mit den Wärmesensoren S1 und S2 auf einem
Fadenleitelement 59 nach Fig. 11 anzuordnen, das hier durch eine
strichpunktierte Linie angedeutet ist. An den Ausgang A3 des
Signalumsetzers 16' ist ein Rechner 79 angeschlossen, der die von
A3 empfangenen Signale in Steuersignale für eine angeschlossene
Steuereinrichtung 27', beispielsweise eine
Drehzahlsteuereinrichtung der Spuleinrichtung 1 (Fig. 1), umsetzt
und der zweckentsprechend programmiert ist.
Alternativ kann der Rechner 79 oder der Ausgang A3 an einen
zentralen Rechner 80 angeschlossen sein. Sowohl an den Rechner 79
als auch an den Rechner 80 können mehrere oder alle
Signalumsetzer 16' der Spuleinrichtungen der Textilmaschine
angeschlossen sein. An den Rechner 80 können beispielsweise
Regeleinrichtungen 27" für die Spulgeschwindigkeiten der
einzelnen Spuleinrichtungen oder sonstige Steuer- oder
Regeleinrichtungen für den Spulbetrieb angeschlossen sein.
Um die hier als Wärmesensoren geeigneten Platinwiderstände in
großen Stückzahlen herstellen zu können, kann die
Fotomaskentechnik angewandt werden. In dieser Technik wird der
Platinwiderstand beispielsweise mäanderförmig auf die Folie
aufgedampft, so daß die bestimmten Längen- und Breitenabmessungen
des Widerstands gewährleistet sind. Die Folie wird später auf das
vom laufenden Faden mit Gleitreibung berührte Bauteil so
aufgeklebt, daß der metallene Sensor das Substrat direkt berührt.
Ein zweiter Sensor kann auf die Rückseite der Folie des ersten
Sensors aufgebracht werden. Die Wärmesenke kann dann wiederum auf
die Folienrückseite des zweiten Sensors aufgebracht werden.
Claims (32)
1. Spuleinrichtung an einer Textilmaschine, die einen
Wärmesensor zum Erfassen der Fadenbewegung besitzt und
daraus Steuersignale für den Betrieb der Textilmaschine
oder ihrer Spuleinrichtung ableitet, wobei der Wärmesensor
an einem Bauteil angeordnet ist, welches vom laufenden Faden
berührt werden kann,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wärmesensor (31, 32, 33; 60 bis 64; S, S1, S2) so
angeordnet ist, daß die durch die Druckkräfte, den Reibwert
und die Geschwindigkeit des laufenden Fadens (5) erzeugte
Reibungswärme erfaßbar und über einen Signalumsetzer (16)
in Steuersignale wandelbar ist, die zum Steuern der
Spannung des laufenden Fadens (5) mittels einer
Steuereinrichtung (14, 27) geeignet sind.
2. Spuleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wärmesensor (31, 32, 33; 60 bis 64; S, S1, S2) als
ein temperaturempfindlicher elektrischer Widerstand,
insbesondere Dünnschichtwiderstand, beziehungsweise als ein
Filmthermometer ausgebildet ist.
3. Spuleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wärmesensor (31, 32, 50 bis 64) eine aus Platin
oder Nickel bestehende Dünnschicht aufweist.
4. Spuleinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Wärmesensor (31, 63) eine auf einen
elektrischen Isolator (8, 58) aufgedampfte Dünnschicht
besitzt.
5. Spuleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dünnschicht (31, 63) auf
ein warmfestes Keramikteil (8, 58) unter Vakuum aufgedampft
und anschließend eingebrannt oder unter Wärmeeinwirkung
künstlich gealtert ist.
6. Spuleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmesensor (32, 60) als
ein besonderes Einzelteil an dem vom Faden (5) mit
Gleitreibung berührten Bauteil (21, 55) der Spuleinrichtung
(1) angeordnet ist.
7. Spuleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmesensor (33, 60) in
eine Öffnung (32) oder Aussparung des vom Faden (5) mit
Gleitreibung berührten Bauteils (51, 55) eingesetzt ist.
8. Spuleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dünnschicht (31) auf das
mit Gleitreibung vom Faden (5) berührt Bauteil (8)
aufgebracht ist.
9. Spuleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dünnschicht (31) mit einer
mechanisch widerstandsfähigen Schutzschicht beschichtet
ist.
10. Spuleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der den Wärmesensor (63)
tragende elektrische Isolator (58) eine metallisierte
Fläche besitzt, die am Meßort mit einem metallenen
Kühlelement in Kontakt gebracht wird.
11. Spuleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmesensor (31) an einem
Fadenleitelement (8) angeordnet ist, das sich zwischen
einer Fadenlieferspule (4) und einem im Fadenlauf
angeordneten Fadenspanner (9) befindet.
12. Spuleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmesensor (32) an einem
Fadenleitelement (21, 55, 56, 57) angeordnet ist, das sich
im Fadenchangierdreieck (22, 23) oder am Fußpunkt eines
Fadenchangierdreiecks (22, 23) befindet.
13. Spuleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung einen steuerbaren Antriebsmotor
(27) für die Fadenaufnahmespule (6) und/oder eine im
Fadenlauf angeordnete steuerbare Fadenbremse (9) besitzt.
14. Spuleinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Signalumsetzer (16) eine Vorrangschaltung (42) zum
bevorzugten Steuern der Fadenbremse (9) mit steigender
Wärmeentwicklung in Richtung auf eine Verminderung der
Bremswirkung besitzt und daß erst bei nachlassender oder
aufhörende Bremswirkung das Steuern des Antriebsmotors (27)
der Fadenaufnahmespule (6) in Richtung auf eine
Verminderung der Drehzahl einsetzt.
15. Spuleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Signalumsetzer (16, 45, 46)
eine elektronische Verstärkerschaltung (Fig. 5, Fig. 6)
und/oder eine Meßbrückenschaltung (Br) aufweist.
16. Spuleinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß außer mindestens einem Wärmesensor (S1) ein
Temperaturkompensationssensor (S2) in die Schaltung des
Signalumsetzers beziehungsweise in seine
Meßbrückenschaltung (Br) einbezogen ist.
17. Spuleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein an der Textilmaschine oder
an deren Spuleinrichtung (1) vorhandener Rechner (79, 80)
in den Signalumsetzer (16, 16') einbezogen oder mit
Teilaufgaben des Signalumsetzers (16, 16') betraut ist.
18. Spuleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Signalumsetzer (16, 45, 46)
eine Temperatur-Offsetschaltung (P2, Fig. 5) besitzt mit
der Möglichkeit zur Vorgabe eines neuen
Temperaturnullpunktes bei Start des Spulvorgangs nach
Fadenbruch oder nach dem Leerlaufen einer Fadenlieferspule
(4).
19. Spuleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Signalumsetzer (Fig. 5,
Fig. 6) einen Spannungs/Frequenzwandler (IC1, IC3) besitzt,
der die Temperatursignale in Frequenzsignale umsetzt, die
vorzugsweise im Frequenzbereich bis 35 Hertz liegen,
bezogen auf den Temperaturnullpunkt.
20. Spuleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest wesentliche
Schaltungselemente des Signalumsetzers (Fig. 5, Fig. 6) -
gegebenenfalls gemeinsam mit dem Wärmesensor - ein
gemeinsames Gehäuse oder eine gemeinsame Einbettung (72)
aufweisen, die am Meßort in der Nähe des Fadenlaufpunktes
angeordnet wird.
21. Spuleinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einbettung (72) aus einem gut wärmeleitenden,
jedoch elektrisch nichtleitenden Werkstoff besteht.
22. Spuleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Wärmesensor (S2),
der mit dem ersten Wärmesensor (S1) in direkter oder
indirekter elektrischer Wirkverbindung steht, so angeordnet
ist, daß er die Umgebungstemperatur oder deren zeitliche
Änderung feststellt und daß im Signalumsetzer (16') oder
einem nachgeschalteten Rechner (79, 80) aus den Meßdaten
der beiden Sensoren (S1, S2) der vom ersten (S1) zum
zweiten Sensor (S2) fließende Wärmestrom ermittelt und zu
Steuersignalen für den Betrieb der Textilmaschine oder
deren Spuleinrichtung (1) umgesetzt wird.
23. Spuleinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Wärmesensor (S2) auf der der Wärmequelle
(76) abgekehrten Seite des ersten Wärmesensors (S1) in
dessen Nähe angeordnet ist.
24. Spuleinrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch
gekennzeichnet, daß beide Wärmesensoren (S1, S2) auf der
gleichen Halteplatte (59, 74) oder auf dem gleichen, vom
laufenden Faden (5) mit Gleitreibung berührten Bauteil (59,
74) angebracht oder unmittelbar aufgebracht sind.
25. Spuleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der
Wärmesensoren (S1, S2) auf einem elektrisch nichtleitenden
zusätzlichen Träger (75) aufgebracht ist und daß der oder
die zusätzlichen Träger (75) ihrerseits zusammen mit dem
oder den Wärmesensoren (S1, S2) auf, an oder in dem vom
Faden berührten Bauteil (74) angebracht sind.
26. Spuleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Wärmequelle (76)
abgekehrten Seite des Wärmesensors (S2) oder der
Wärmesensorenanordnung (S1, 75, S2) eine Wärmesenke (77)
angeordnet ist.
27. Spuleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Signalumsetzer (16') oder
ein nachgeschalteter Rechner (79, 80) so eingerichtet
und/oder so programmiert ist, daß er den zeitlichen
Signalverlauf der Reibungstemperatur oder der
Temperaturdifferenz zwischen zwei Wärmesensoren (S1, S2)
und/oder der ermittelten Reibungsenergie und/oder der
ermittelten Temperaturdifferenz und/oder des ermittelten
Wärmestromes glättet, die erste Ableitung des
Signalverlaufes bildet und daraus Steuersignale gewinnt.
28. Spuleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Signalumsetzer (16, 16')
oder ein nachgeschalteter Rechner (79, 80) so eingerichtet
und/oder programmiert ist, daß ein plötzliches Abfallen des
Temperatursignals oder des Temperaturdifferenzsignals
während eines vorwählbaren Zeitintervalls als
Fadenbruchsignal gewertet und als solches an eine
Steuereinrichtung (14, 27'), eine Meldeeinrichtung (43)
oder einen Rechner (80) der Textilmaschine weitergeleitet
wird.
29. Spuleinrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch
gekennzeichnet, daß der Betrag des Signals und/oder ersten
Ableitung des zeitlichen Signalverlaufs ein vorwählbares
Maß für die Einflußnahme auf eine Steuereinrichtung (27)
für den Antriebsmotor (27) einer Fadenaufnahmespule (6)
und/oder auf eine Steuereinrichtung (14) einer im Fadenlauf
angeordnete Fadenbremse (9) ist und daß der Signalumsetzer
(16, 16') oder der nachgeschaltete Rechner (79, 80) für
eine derartige Einflußnahme eingerichtet und/oder
programmiert ist.
30. Spuleinrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch
gekennzeichnet, daß der Signalumsetzer (16, 16') und/oder
ein nachgeschalteter Rechner (79, 80) derartig eingerichtet
und/oder programmiert ist, daß der Betrag und/oder die
Richtung des zeitlichen Signalverlaufes und/oder deren
erste Ableitung nach derzeit des Temperatursignals, des
Temperaturdifferenzsignals oder des Wärmestromsignals ein
vorwählbares Maß für die gezielte Einflußnahme auf eine
Regeleinrichtung (27") für den Antriebsmotor (27) einer
Fadenaufnahmespule (6) und/oder auf eine Regeleinrichtung
(14) einer im Fadenlauf angeordneten Fadenbremse (9) ist.
31. Spuleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß an der Textilmaschine der oder
die Wärmesensoren (S1, S2) und der Signalumsetzer (16') an
jeder Spuleinrichtung (1) beziehungsweise deren
Aufspulstelle, Abspulstelle, Fadenleitstelle (59, 74)
angeordnet sind, und daß die Signalumsetzer (16) an einen
zentralen Rechner (79, 80) angeschlossen sind, der wiederum
zumindest mit ausgewählten Steuer- (27') oder
Regeleinrichtungen (27") für die einzelnen Arbeitsstellen
beziehungsweise Spuleinrichtungen (1) verbunden ist.
32. Spuleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmesensor (S, S1, S2, 31,
32, 33; 60 bis 64) und sein Signalumsetzer (16, 16')
wahlweise als Fadenbruchdetektor, zur
Fadenspannungssteuerung, zur Fadenspannungsregelung, zur
Garnartenerkennung, zur Trommelwickelüberwachung und/oder
zur Fadenanwesenheitskontrolle verwendet wird.
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